弓形面積計算機
半径と中心角、または半径と弦の長さから弓形の面積を計算します。
弓形の面積計算
わかっている寸法を選び、弦と円弧の間の面積を求めます。
弓形の面積について
弓形は、弦とその両端を結ぶ円弧で囲まれた領域です。中心から二本の半径に沿って円弧へ広がる扇形とは異なり、弓形は半径と弦の間の三角形部分を除いた形です。この計算機では、円の半径と中心角、または弦の長さがわかれば面積を求められます。
半径と中心角を使う場合、まず度をラジアンに変換します。扇形の面積は、半径の二乗とラジアン角の積の半分です。二本の半径が作る三角形の面積は、半径の二乗とその角の正弦の積の半分です。扇形から三角形を引くと、半径の二乗の半分に、角度とその正弦の差を掛ける簡潔な式になります。
角度ではなく弦の長さがわかっている場合、まず小さいほうの中心角を求めます。弦の半分、半径、中心から弦への垂線は直角三角形を作ります。そのため中心角は、弦の長さを半径の二倍で割った値の逆正弦を二倍したものです。この角を同じ「扇形−三角形」の式に使います。弦は直径を超えられないため、半径の二倍より長い弦は受け付けません。
角度を使う方法では、大小どちらの弓形も扱えます。180 度未満は小さい領域、180 度は半円、180 度を超えると大きい弓形になります。弦だけではどちら側を求めるか決まらないため、弦を使う方法では小さい弓形を返します。対応する大きい弓形は、円全体の面積から小さい弓形を引いて求めます。
弓形は建築、タンクや配管の計算、窓の設計、機械加工、造園、幾何の問題に登場します。半径と弦には同じ長さの単位を使ってください。結果は平方センチメートルや平方フィートなど、その単位の二乗になります。特に浅い弓形では、弦や角度のわずかな違いが面積に大きく影響するため、正確な入力が重要です。
標準的な三角関係と倍精度演算を使用しています。表示値は読みやすく丸めますが、内部計算ではより多くの桁を保持します。必要なのが扇形ではなく弓形であることを確認し、適した入力方法を選んでください。結果に表示される式を計算記録に利用できます。
弓形の計算例
中心角と弦の長さを使う計算例です。
| 入力値 | 方法 | 弓形の面積 |
|---|---|---|
| 半径 10、角度 90 度 | 中心角 | 28.5398163397 平方単位 |
| 半径 5、弦の長さ 5 | 弦の長さ | 2.2640761324 平方単位 |
| 半径 4、角度 180 度 | 中心角 | 25.1327412287 平方単位 |
| 半径 3、弦の長さ 6 | 弦の長さ | 14.1371669412 平方単位 |
弓形の面積を計算する方法
- 中心角と弦の長さのどちらがわかっているかを選びます。
- 円の半径を正の値で入力します。
- 選択に応じて、度単位の中心角または弦の長さを入力します。
- 「弓形の面積を計算」を選び、平方単位の結果を確認します。
弓形の面積に関するよくある質問
弓形と扇形はどう違いますか?
扇形は二本の半径と円弧で囲まれます。弓形は弦と円弧で囲まれるため、中心側の三角形を含みません。
角度から弓形の面積を求めるには?
扇形の面積から、二本の半径で作る三角形の面積を引きます。三角関数の式に入れる角度はラジアンで表す必要があります。
弦は円の直径より長くなりますか?
いいえ。直径は円で最も長い弦です。それを超える値は実在する弦を表せないため、受け付けません。
弦を使う方法は大きい弓形を返しますか?
弦を使う方法は、小さい中心角に対応する小さい弓形を返します。円全体の面積からその値を引くと、大きい弓形になります。
結果の単位は何ですか?
半径と弦の単位を二乗した平方単位です。たとえばメートルで測定すると、結果は平方メートルになります。